A reação de dissociação térmica do pentóxido de dinitrogênio é dada por:
2 N2 O5(g) <=ftharpoons 4 NO2(g)+O2(g)
Esse sistema é estudado em um cilindro com êmbolo móvel, à temperatura constante. Explique a diferença entre aumentar a pressão por compressão do volume e por adição de gás inerte.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que temos a reação em equilíbrio térmico a T constante:
2,N2O5(g) <=ftharpoons 4,NO2(g) + O2(g)
O conteúdo é Equilíbrio Químico em fase gasosa e Lei de Gases Ideais (PV = nRT). Vamos precisar entender como mudar P afeta o quociente de reação (Q) e usar o princípio de Le Châtelier.

Passo 2

O que rola quando comprimimos o volume?
  1. Pela Lei dos Gases Ideais, Qp = (pNO2)^4, (pO2)(pN2O5)^2 . Se diminuímos V (e T constante), P total sobe.
  2. As pressões parciais de cada gás também sobem proporcionalmente, então o quociente de reação instantâneo
vai mudar.
3) Como a reação forma 5 mol de gás a partir de 2 mol, o sistema “não gosta” de alta pressão e, pelo princípio de Le Châtelier, ele desloca o equilíbrio para o lado de menos volume (lado dos reagentes, N₂O₅).

Passo 3

E se a gente adicionar um gás inerte, tipo argônio, no cilindro com êmbolo móvel?
  1. No momento em que você injeta o inerte, a pressão total sobe, mas o êmbolo se desloca para fora até que a pressão interna volte ao valor original (T constante + êmbolo livre).
  2. Como o volume muda para compensar, as pressões parciais de N₂O₅, NO₂ e O₂ voltam exatamente ao valor que tinham antes.
  3. Aí o quociente do sistema volta ao mesmo número, e o equilíbrio NÃO se desloca.

Resposta

Comprimir o volume aumenta a pressão parcial dos reagentes e produtos e desloca o equilíbrio para o lado com menos mols de gás (reagentes). Já adicionar gás inerte em um cilindro com êmbolo móvel só faz o êmbolo mover-se e restaurar a pressão original, sem alterar as pressões parciais nem deslocar o equilíbrio.

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